Бутадиенов нитрилен каучук: свойства, производство, приложение

Бутадиен-нитрил-каучукът (BNK) е основният вид суровина за производството на различни видове каучук с оптимална трайност. Това е синтетичен полимерен материал, получен чрез съполимеризация на бутадиен с акрилонитрил (NAC). Той може да се нарече нитрил, дивинил-нитрил, бутадиен-акрилонитрилови каучуци

Където е приложимо

Този тип гуми се използват най-често в тези отрасли, където оптималната устойчивост на гумените продукти към химически агресивни среди е важна. От голямо значение са тези свойства на бутадиен-нитрил каучук, като висока еластичност и малка остатъчна деформация. Този материал се използва широко в производството на изделия от каучук елементи, които са в пряк контакт с химически активно вещество - то може да бъде всякакъв вид уплътнители, уплътнения, гумени компенсатори, както и маслодайни маркуча за горивото, задвижващи ремъци, резервоари за гориво на автомобили, въздух и нефтопреработвателната промишленост, печат офсетни плочи и други продукти.

Продукти, направени на базата на този каучук, не набъбвайте в течности, антифриз и вода. От някои видове такива материали корпусът на електрическите кабели и гумените ръкавици са със специална здравина и издръжливост. Използва се при производството на различни лепила, уплътнители и монтажна пяна. Каучук е основата в производството на лепила.

Кога и къде се появи този каучук?

Производството на бутадиен-нитрилен каучук е регистрирано през 1934 г. в Германия. По това време германски учени създадоха уникален материал и го патентоваха под името Buna-N. По време на Втората световна война новият материал стана изключително популярен във военната индустрия.

Поради липсата на естествени суровини водещото ръководство на САЩ стартира специална програма, която предполага активно развитие на производството на бутадиен-нитрилен каучук и други видове синтетични суровини за изделия от каучук. Материалите, произведени по тази програма, се наричат ​​GR-N. Към днешна дата BNK се превърна в един от най-търсените специални гуми. Произвежда се в повече от 20 държави.

Производство на BNK

Този тип материал се получава чрез структурна полимеризация във водна емулсия. Процесът се извършва както при високи, така и при ниски температури. Основните мономери за тяхното производство са бутадиен-1,3 и акрилонитрил (NAC), смесени в определена пропорция. Тези вещества не зависят от температурата. Като се има предвид законите на статистическа съполимеризация, следва да се отбележи, че този тандемни мономери трябва да притежават свойствата на азеотропна състав, съдържащ около 40% акрилонитрил в мономерната смес.

При производството на този тип гума съществува необходимост от по-пълно пречистване при коагулиране на емулгаторите, използвани за полимеризация. В произведените гуми се допуска незначително количество пепел от минерални и летливи примеси (не повече от 1%). Те могат да бъдат пълни с оцветяващи се или безцветни антиоксиданти.

Какво представлява БНК?

В нашата страна, произведени видове каучук като NBR-18 (SKN-18), NBR-26 (SKN-26) и бутадиен-акрилонитрил каучук 40 (SKN-40). Цифровият индекс в класа показва броя на акрилонитрилните единици в полимерите. Те могат да съдържат съответно 18, 26 или 40% нитрилова акрилова киселина.

Смяната на броя съставки, можете да постигнете различни свойства на получения материал. В зависимост от процента на акрилонитрил, свойствата на гумите могат да варират по твърдост, вискозитет на маслото и устойчивост на бензин. Процентът на NAC влияе върху междумолекулния ефект на структурните единици. Този фактор влияе върху употребата на бутадиенов нитрилен каучук в определени области на националната икономика. Независимо от това, той се използва като суровина за производството на огромна гама промишлени изделия от каучук.

Недостатъци на материала

Въпреки факта, че гумени изделия, направени с добавянето на БОК, притежават комплекс от отлично представяне (висока якост и опън еластичност, разтегливост, устойчивост на износване и устойчивост на износване, отличен масло и бензин, устойчиви), тя присъства в този материал и някои недостатъци.

Удрянето на работните условия, свързано с увеличаването на скоростта на машината и липсата на охлаждащо масло води до факта, че гумените елементи могат да работят само при температури до +150 градуса. Тъй като работната температура се повишава над тази стойност, гумите, създадени въз основа на BNC, са структурирани и след това унищожени. С други думи, загрятата гума става твърда и крехка.

Влиянието на ниските температури също има отрицателно въздействие върху гумените продукти, при производството на които се използва бутадиен-нитрилен каучук. Оптимално за тях е работната температура не по-ниска от -35 ° С.

Модерни модификации на гумите

За да се създадат изделия от каучук с уникален комплекс от свойства, се използват по-модерни модификации на гумите. Едно от обещаващите развития в модификацията са хидрирани бутадиен-нитрилови каучуци. Те имат отлични технологични свойства за различни видове производство на каучук.

Гуми направени въз основа на модифицирани каучуци, поливинил хлорид, дава по-стабилни показатели на времето издръжливост (-50 градуса) и екстремни работни температури до 160 градуса. Той е много по-добър от продуктите, направени на базата на бутадиен-нитрилови каучуци, устойчивост на разкъсване и износоустойчивост. Има отлична устойчивост към активните ефекти на химически агресивни носители. Този каучук обаче не е толкова силен и еластичен. Следователно, за да се подобрят технологичните свойства на материала, той е най-често се използва в комбинация с конвенционални видове нитрил-бутадиен каучук.

вулканизация

Процесът на вулканизация на нитрил бутадиен каучук чрез сяра и тиурам, органични пероксиди, смоли alkilfenolformaldegidnyh и органохлорини. Температурата може да варира от 140˚ до 190˚ Целзий. Когато се извършва този процес, се появява голямо платно за вулканизация. Увеличеното съдържание на NAC стимулира повишаване на скоростта на вулканизация. Качеството на получените гуми се оценява от присъщите характеристики на вулканизаторите.

свойства

Свойствата на BNC се определят от съдържанието на акрилонитрил. Този тип гуми е лесно разтворим в кетони, някои въглеводородни разтвори и естери. Алифатните въглеводороди и алкохолът почти нямат ефект върху разтварянето на бутадиен-нитрилови каучуци. Увеличаването на състава на материала акрилонитрил насърчава междумолекулното взаимодействие между полимерните вериги: колкото повече НАК в състава на материала, толкова по-висока е плътността и температурният режим на увеличаване на витрификацията. Увеличеното съдържание на NAC намалява диелектричните свойства, намалява степента на разтворимост в ароматните разтворители и улеснява увеличаването на устойчивостта на набъбване в алифатните въглеводороди.

В зависимост от потока от полимеризация на гумата, той може да бъде произведен с различни пластоеластични параметри. Те могат да бъдат:

• Много трудно (Дефо корафност 21.5 - 27.5 N). Когато маркирате такава гума, към нейното име се добавя буквата "Т".
• Твърд (твърдост според Defo 17.5 - 21.5 N).
• Мека (твърдост според Defo 7.5 - 11.5 N). Когато маркираме такъв каучук, към него се добавя буквата "М".

За BNK, произведени с участието на алкил сулфонати като емулгатори, към маркировката се добавя буквата "С". Например, SKN-26MS - мека гума, в която 26% от свързан настоящото NAC и се използва препарат биоразградими алкилсулфонат емулгатор.